Una segunda oportunidad
Lejos de ser irreversibles, las consecuencias de la malnutrición durante etapas tempranas pueden ser revertidas con un ambiente enriquecido en experiencias estimulantes, que no sólo cambian el comportamiento, sino también logran modificaciones moleculares en el organismo. Esta conclusión es el resultado de un estudio en ratones llevado a cabo por un equipo de investigadoras e investigadores argentinos.
Los roedores que han recibido escasas proteínas durante su gestación y lactancia suelen mostrarse ansiosos, con cierto grado de depresión, y con algunas deficiencias en los procesos de aprendizaje y memoria.
Nacieron malnutridos, pero mejoraron con cuidados y un ambiente enriquecido con experiencias estimulantes. No sólo cambiaron su comportamiento ansioso y hasta algo depresivo, por una actitud más vital -similar a la de quienes habían disfrutado de una dieta equilibrada-, sino que también hubo modificaciones moleculares en su organismo, según estudios realizados en animales por investigadores e investigadoras de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, que acaban de publicarse en Neuroscience.
Esas marcas de nacimiento generadas por una alimentación pobre en proteínas dejaron de ser irreversibles. “La adversidad del medio queda incrustada en el organismo, pero lo más importante es que se puede revertir a través de un trabajo con un ambiente enriquecido, en el caso del modelo del ratón, que fue objeto de nuestros estudios”, precisa Eduardo Cánepa, director del Laboratorio de Neuroepigenética del Departamento de Química Biológica. Justamente, el foco está puesto sobre los mecanismos epigenéticos, que “es una de las maneras a través de las cuales el ambiente se hace cuerpo, es decir cuál es la relación entre las influencias del medio y las genéticas”, precisa Bruno Berardino, quien se doctoró en Biología con este estudio de más de cinco años de duración.
Ellos, a poco de iniciado su investigación supieron cómo en el organismo hace mella un medio hostil que provee pocos nutrientes, en este caso proteínas, “que son el componente más costoso de una dieta, al que no todos pueden acceder y, por ello, la malnutrición refleja una realidad de países como el nuestro”, indica Cánepa, preocupado desde hace años por el impacto social de sus estudios. Pero ahora querían observar si un ambiente más amigable podía reparar el daño, de modo de igualar las condiciones de quienes habían recibido una alimentación adecuada. Y dejar atrás, esa desventaja inicial.
Ratones estresados
Los roedores que han recibido escasas proteínas durante su gestación y lactancia suelen mostrarse ansiosos, con cierto grado de depresión, y con algunas deficiencias en los procesos de aprendizaje y memoria. “El comportamiento de tipo ansioso no es similar al de los humanos, sino que hace referencia a cuando los animales regulan menos su estrés. Esto lo observamos al colocarlos en compartimentos donde la mitad del espacio está a oscuras, y el resto con luz. Normalmente por su tendencia a explorar, los ratones tienden a salir hacia los sitios iluminados, pero si, por su estado de ansiedad no pueden lidiar con el estrés, se quedan del lado oscuro, más seguro y menos riesgoso”, explica Berardino.
El equipo científico observó el estado emocional de los animales y, además, se inmiscuyó en el interior de su cuerpo para saber qué ocurría en el cerebro, más específicamente en el hipotálamo. “Hicimos hincapié en unas moléculas en particular, llamadas microARN, que son regulatorias del pool de proteínas en las células. Encontramos que varias de ellas estaban desreguladas por la malnutrición”, agrega.
Un medio desfavorable en proteínas no sólo convertía a ratones naturalmente inquietos y curiosos en ansiosos y temerosos, sino que también se metía bajo su piel, se incrustaba en sus células hasta variar expresiones de sus genes. A esta adversidad, que calaba hondo, los científicos contrapusieron y recrearon un ambiente próspero en experiencias estimulantes. “Los ratones contaban con jaulas más grandes con lugar donde moverse y jugar en túneles y laberintos donde la comida estaba ubicada en distintos lugares, lo cual significaba un desafío para hallar su alimento. Además, tenían la compañía de más pares, estaban más socializados y con mayores estímulos sensoriales, ya sean visuales o táctiles”, detalla Cánepa, que también es investigador del CONICET.
¿Qué pasó con los ratones malnutridos luego de estar cinco semanas en un ámbito estimulante? “Los niveles medidos de ansiedad resultaron ser similares a los de los ratones normales. Ellos llegaron a igualar el comportamiento del grupo control. Y, a nivel molecular, se revertía la expresión de los microARNs desregulados (que habían sido alterados por el ambiente adverso)”, enfatiza Berardino. Y enseguida, Cánepa agrega: “Vemos los dos cambios simultáneamente a nivel comportamental y molecular, pero aún no podemos asegurar que uno es causa del otro. Como en un juicio, estamos sumando evidencias, pero por ahora no logramos demostrar la asociación”.
Cerebro plástico
Volviendo a los comienzos de la investigación -integrada además por Mariela Chertoff, Octavio Gianatiempo, Carolina Alberca, Rocío Priegue, Ana Fiszbein, Patrick Long y Gabriel Corfas-, el equipo había detectado, inicialmente, cambios en los microARNs cuando los ratones sufrían malnutrición proteica en experiencias tempranas. Asimismo, ya habían vislumbrado pistas que los condujeron al daño de esa adversidad en el cerebro. En esta etapa, ellos estuvieron ayudados por datos bioinformáticos o programas computacionales que predicen con cierto grado de probabilidad qué vías metabólicas están afectadas según los deterioros registrados en los microARNs.
Bruno Berardino y Eduardo Cánepa.
Todo esto los había llevado, en ese entonces, a centrar la mirada en los axones, que son las proyecciones con las cuales se comunican las neuronas. Y habían advertido una alteración en el camino de orientación de estas conexiones. “Vimos una reducción del cingulum, que es una de las regiones del cerebro por donde pasan estos axones desde el hipotálamo a la corteza prefrontal”, dice Berardino.
Luego de haber sido súper estimulados con experiencias emocionales positivas, estos ratones malnutridos no revertían el daño en el cingulum. Sin embargo, “observamos un cambio en los oligoendrocitos, células encargadas de mielinizar los axones, es decir, de cubrirlos con mielina logrando así una buena transmisión eléctrica”, puntualiza Berardino. En esta etapa, resultó clave el aporte de Corfas, graduado de Exactas UBA, desde su actual destino en la Universidad de Michigan, Estados Unidos.
En otras palabras, si bien el daño general perdura en el área afectada del cerebro, hay otros sectores que salen en su ayuda y logran compensar el deterioro. “Es un típico ejemplo de plasticidad neuronal, cómo distintas regiones pueden reemplazar funciones de otras que se van perdiendo”, subraya Cánepa. “En los últimos años, se está viendo cada vez más que el cerebro es plástico, aún en estadios avanzados del desarrollo”, completa Berardino.
¿Estas investigaciones en animales en qué pueden vincularse con situaciones vividas por los seres humanos? “Colaboramos con equipos que estudian chicos de niveles socioeconómicos bajos y este modelo de ratones malnutridos puede marcar un camino hacia donde apuntar los estudios, qué moléculas investigar en base a estos resultados. Por ahí, luego comprobamos que no tiene nada que ver o que sí. Pero los ratones, al igual que nosotros, son mamíferos y el funcionamiento del cerebro tiene mucha relación con el nuestro”, concluye Cánepa, inquieto hurgador del impacto del ambiente social sobre los organismos, esa transición epigenética en la que el medio se hace cuerpo.
